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火灾扑救中大跨度厂房烟气控制技术研究

今日消防 2024年第1期9卷 30-32,42页

作者：侯旭内蒙古锡林郭勒盟消防救援支队内蒙古锡林郭勒026000

大跨度厂房火灾是当前常见的一种建筑火灾类型,火场烟气是造成扑救难度大和人员伤亡的主要原因,充分研究火灾扑救中大跨度厂房烟气控制技术能够极大程度提高火灾扑救效率,减少火灾造成的人员伤亡和财产损失,避免因控烟不力造成火灾扑救... 详细信息

大跨度厂房火灾是当前常见的一种建筑火灾类型,火场烟气是造成扑救难度大和人员伤亡的主要原因,充分研究火灾扑救中大跨度厂房烟气控制技术能够极大程度提高火灾扑救效率,减少火灾造成的人员伤亡和财产损失,避免因控烟不力造成火灾扑救被动。

关键词：大跨度厂房烟气控制消防安全火灾扑救

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风幕和排烟共同作用对船舱区烟气控制的影响

安全与环境学报 2022年第4期22卷 1943-1950页

作者：李元洲梁之圆中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

通过FDS数值模拟建立全尺寸船舱模型,分析风幕不同设置位置和风速对隔热效果和挡烟效果的影响。结果表明:热释放速率(HRR)受风幕设置位置和风速影响,随风幕风速增大而减小,且风幕设置在舱室门口处时风速对HRR影响较大;在舱室和走廊舱门... 详细信息

通过FDS数值模拟建立全尺寸船舱模型,分析风幕不同设置位置和风速对隔热效果和挡烟效果的影响。结果表明:热释放速率(HRR)受风幕设置位置和风速影响,随风幕风速增大而减小,且风幕设置在舱室门口处时风速对HRR影响较大;在舱室和走廊舱门处设置风幕均能在一定风速条件下达到较好的隔热效果,且在走廊舱门处设置风幕隔热效果更好,隔热效果随风幕风速增加而加强;当风幕设置在舱室门口时风幕无法阻止烟气向走廊蔓延,当风幕设置在走廊舱门处且风速达到6 m/s时,挡烟效果较好。

关键词：安全工程风幕烟气控制船舶火灾热释放速率

狭长空间内220 kV大截面电缆火灾燃烧特点及烟气控制实验研究

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中国安全生产科学技术 2023年第5期19卷 157-163页

作者：陈长坤徐童高飞左博元仪涛杜武豪中南大学防灾科学与安全技术研究所湖南长沙410075 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司江苏南京210000 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司江苏南京210000

为避免或减小狭长空间内高压电缆发生火灾的可能性,建立实验模型,研究狭长空间内220 kV大截面电缆燃烧行为及火蔓延规律,分析电缆火灾下狭长空间顶棚温度分布特征,结合电缆燃烧过程,设置5种不同排烟风速,探究排烟风速对其排烟效率的影... 详细信息

为避免或减小狭长空间内高压电缆发生火灾的可能性,建立实验模型,研究狭长空间内220 kV大截面电缆燃烧行为及火蔓延规律,分析电缆火灾下狭长空间顶棚温度分布特征,结合电缆燃烧过程,设置5种不同排烟风速,探究排烟风速对其排烟效率的影响。研究结果表明:大截面电缆阻燃外护套受火后会形成高温熔融物,滴落在底板上的高温熔融物燃烧形成的火焰不断撞击电缆底部,在电缆底部形成的拓展火焰持续加热,引燃电缆外护套的未燃段,进而导致电缆外护套底部火焰在热对流和辐射的作用下稳定蔓延;狭长空间顶棚温度峰值及熔滴火焰前锋位置随着电缆阻燃外护套的持续燃烧不断推移;大截面电缆火焰蔓延速度呈现先增大、后稳定、再减小趋势;电缆燃烧过程中会产生大量有毒烟气,采用侧向排烟模式能够有效降低狭长空间内烟气浓度。研究结果可为狭长空间内敷设电缆的消防排烟设计提供参考。

关键词：狭长空间 220 kV大截面电缆火灾蔓延速度烟气控制

大万山斜井送排通风隧道火灾烟气控制数值研究

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地下空间与工程学报 2022年第S2期18卷 1023-1029页

作者：付孝康曾艳华陶亮亮山西静兴高速公路有限公司山西吕梁033500 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031

为探究机械通风和火源位置对送排式通风隧道火灾特征参数的影响,基于FDS研究了火灾后隧道内烟气、温度和速度分布情况。结果表明:相同火源热释放速率下纵向风速是影响火源上游烟气逆流长度的关键因素,火源位置和斜井排烟风量对火源上游... 详细信息

为探究机械通风和火源位置对送排式通风隧道火灾特征参数的影响,基于FDS研究了火灾后隧道内烟气、温度和速度分布情况。结果表明:相同火源热释放速率下纵向风速是影响火源上游烟气逆流长度的关键因素,火源位置和斜井排烟风量对火源上游烟气蔓延影响很小;随着纵向风速的增大斜井下游烟气蔓延长度增加,因此纵向风速不宜大于3.0 m/s,此时火源上游烟气逆流长度仅为20 m;相同通风条件下,火源位置主要影响烟气流经斜井处的温度,进而影响火源下游烟气分布;火源与斜井距离越小,相同排烟风量下斜井下游烟气蔓延长度越长,控制斜井下游烟气蔓延的排烟量越大。

关键词：隧道火灾机械通风火源位置烟气控制温度分布流场

通风防烟策略对平导特长隧道火灾烟气控制影响研究

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人民黄河 2022年第S2期44卷 171-174,177页

作者：任自铭王方超陆童陈长坤杜冰洁黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003 中南大学防灾科学与安全技术研究所湖南长沙410075

基于工程实践中设平行导洞特长隧道烟气控制的技术难题,建立全长1250 m,具有5条人行、车行横道的平导特长隧道全尺寸数值模型,通过对比自然通风、平导送风防烟、平导延迟送风防烟3种典型工况下的控烟效果,对设平行导洞的特长隧道通风防... 详细信息

基于工程实践中设平行导洞特长隧道烟气控制的技术难题,建立全长1250 m,具有5条人行、车行横道的平导特长隧道全尺寸数值模型,通过对比自然通风、平导送风防烟、平导延迟送风防烟3种典型工况下的控烟效果,对设平行导洞的特长隧道通风防烟策略进行了深入研究。结果表明:自然通风与平导对称送风防烟情况下,火灾烟气蔓延受横通道与主隧道之间高度差的较大影响;自然通风情况下,烟气在较低高度的横道之间出现“局部聚集”现象;受横通道冷空气影响,主隧道与横通道交界处的纵向火灾参数均会出现骤降或骤升的现象;平导通风下,当平导两侧对称送风风速到达一定程度时,能够有效抑制火灾烟气进入横道,但存在较大的风压损失,加快主隧道内的烟气沉降速度;提出一种名为平导延迟送风的防烟策略,能够在抑制火灾烟气向平导蔓延的同时防止烟气快速沉降。

关键词：平行导洞特长隧道烟气控制通风防烟策略

加压送风口设置对前室烟气控制效果的影响研究

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消防科学与技术 2023年第5期42卷 665-669页

作者：庄约翰刘冬华豆鹏亮焦良珍武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430070 南宁市勘测设计院集团有限公司广西南宁530200

GB 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》第3.1.3条第2款对前室机械加压送风口设置作了严格要求,为了研究加压送风口不同设置方式对前室防烟效果的影响,以采用机械加压送风防烟形式的单入口独立前室为研究对象,借助PyroSim分别对前... 详细信息

GB 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》第3.1.3条第2款对前室机械加压送风口设置作了严格要求,为了研究加压送风口不同设置方式对前室防烟效果的影响,以采用机械加压送风防烟形式的单入口独立前室为研究对象,借助PyroSim分别对前室加压送风口的位置、送风角度和送风口布置方式对前室门洞断面风速和前室烟气流动的影响进行了模拟研究。结果表明:送风口设置在前室门正上方时防烟效果最好,其次是在正对前室门的位置;合适的送风角度能够将送风气流引向前室门以改善防烟效果;正对前室门设置送风口时横向布置比竖向布置防烟效果更好。

关键词：前室送风口位置送风角度送风口布置烟气控制数值模拟

基于空气幕与纵向通风协同作用城市隧道分岔段烟气控制研究

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基于空气幕与纵向通风协同作用城市隧道分岔段烟气控制研究

作者：杨泽瑀西南交通大学

学位级别：硕士

随着社会发展,城市交通运输压力倍增,新型城市日益涌现,城市交通隧道结构愈加复杂且往往具有多分岔、多进出口的结构特点。城市隧道烟气蔓延规律因此受到影响,使得火灾条件下通风气流组织及防治愈加困难,故对分岔隧道烟气控制展开详细... 详细信息

随着社会发展,城市交通运输压力倍增,新型城市日益涌现,城市交通隧道结构愈加复杂且往往具有多分岔、多进出口的结构特点。城市隧道烟气蔓延规律因此受到影响,使得火灾条件下通风气流组织及防治愈加困难,故对分岔隧道烟气控制展开详细研究具有现实意义。面对火灾发生,相比传统防排烟,空气幕具有减弱热辐射、阻隔烟气扩散且不妨碍人员有效疏散的特点,故研究空气幕作用下烟气特性从而了解空气幕烟控能力对隧道安全运营以及火灾时隧道人员疏散具有实际意义。本文在1:10比例的缩尺分岔隧道内进行了一系列实验,基于理论分析及实验研究,探求空气幕风速、角度、厚度变化下主隧道内空气幕的降温效果及支路隧道中空气幕的隔热效果,并考虑纵向通风速度与空气幕各参数隧道内纵向通风与空气幕协同作用下的控烟能力,结果如下:(1)主隧道顶棚中轴线上的温度随着空气幕风速的增加而降低,与空气幕角度和厚度作用相比,空气幕风速变化导致的主隧道降温效果更加优异及稳定。纵向通风-空气幕风速协同作用下,纵向通风增加主隧道、支路隧道温度降低;(2)仅空气幕作用于隧道时,相较主隧道,空气幕角度对支路隧道温度变化作用影响更具规律性,但纵向通风-空气幕角度协同作用下,空气幕角度由负至正增长时,主隧道温度发生规律性变化;(3)针对设置实验工况,纵向通风作用时空气幕厚度改变对主隧道温度作用规律同纵向通风无作用时空气幕厚度改变对主隧道温度作用规律保持一致,即随着空气幕厚度加宽,主隧道温度先降低后升高,在厚度为0.1m时,空气幕控烟能力最优;(4)空气幕对烟气从主隧道到支线的阻隔效果显著,纵向通风后期加入作用时不会破坏支路隧道中空气幕的阻隔效果,但会致使主隧道下游烟气产生蓄积现象。(5)结合主隧道沿线温度衰减数据,建立无量纲温度衰减模型,得到不同热释放速率下空气幕风速变化的统一模型,揭示了当空气幕风速作用时,火源热释放速率在温度衰减模型中同样起决定性作用,并将本文纵向通风-空气幕协同作用下实验结果与Kurioka及Li的理论模型进行了对比分析,发现纵向通风-空气幕耦合效果越好,与前人理论模型离散性越强。

关键词：城市隧道分岔段火灾烟气空气幕纵向通风协同作用烟气控制

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地下车辆基地运用库火灾烟气控制研究

地下车辆基地运用库火灾烟气控制研究

作者：易俊彦中南大学

学位级别：硕士

近年来,地下车辆基地叠加盖上开发建筑或盖上覆绿这一建筑形式已得到了越来越多设计与管理人员的青睐,将车辆基地建于地下已成为新的趋势。地下车辆基地发展起步较晚,其运用库火灾烟气控制研究并不完善,本文针对火灾烟气控制难题,通过... 详细信息

近年来,地下车辆基地叠加盖上开发建筑或盖上覆绿这一建筑形式已得到了越来越多设计与管理人员的青睐,将车辆基地建于地下已成为新的趋势。地下车辆基地发展起步较晚,其运用库火灾烟气控制研究并不完善,本文针对火灾烟气控制难题,通过数值模拟方法,开展了运用库内防火墙设置必要性研究;运用库机械排烟系统方案优化研究;消防车道顶部开孔方案研究。主要结论有如下:1、综合考虑防火墙对火灾蔓延、烟气扩散范围、人员安全等方面影响,研究防火墙设置必要性。结果表明:运用库内不设置防火墙时,火灾不会蔓延至火源相邻列车且库内人员能在可用安全疏散时间内移动至安全区域;设置机械排烟系统时,库内防火墙对排烟效果影响较小,建议运用库内不设置防火墙,机械排烟系统以减小经济损失与环境影响为目的。2、优化机械排烟系统排烟量、挡烟垂壁底部距排烟口高度、排烟口数。结果表明:排烟量、挡烟垂壁距排烟口距离越大,排烟效果越好,排烟口数对排烟效果影响较小,建议排烟量不小于21m/s,挡烟垂壁距排烟口距离不小于1m,排烟口数根据规范要求和实际工程情况确定。3、研究适用于运用库内设置防火墙情况的消防车道顶部开孔方案。结果表明:防火墙使烟气横向蔓延受阻,烟气可能经过库区中部消防车道蔓延至防火分区外,消防车道顶部开孔率、开孔纵横比越大,烟控效果越好,随着开孔间距、开孔距库区距离增加,烟控效果呈先提高后降低趋势,建议在运用库中部消防车道设置自然排烟口,开孔率计算以4m宽消防车道为参考且不小于25%,开孔纵横比大于0.5,开孔间距大于3H,小于5H,开孔距库区距离小于2.5m。本文主要研究地下车辆基地运用库火灾烟气蔓延规律及周月检库、列检库、消防车道内烟气控制方案。研究结论可为地下车辆基地运用库的消防设计提供参考。图109幅,表16个,参考文献79篇

关键词：地下车辆基地烟气控制防火墙机械排烟消防车道

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高层建筑楼梯间火灾时烟气控制模拟研究

高层建筑楼梯间火灾时烟气控制模拟研究

作者：邹涛西华大学

学位级别：硕士

调研发现,高层建筑中房间、走道和楼梯间都存在着火风险。现有规范中防排烟措施主要是针对房间和走道着火提出来的。当房间和走道着火时,现有防排烟措施能有效控制烟气流动,保证人员疏散安全。但楼梯间着火时,能否有效控制疏散通道的烟... 详细信息

调研发现,高层建筑中房间、走道和楼梯间都存在着火风险。现有规范中防排烟措施主要是针对房间和走道着火提出来的。当房间和走道着火时,现有防排烟措施能有效控制烟气流动,保证人员疏散安全。但楼梯间着火时,能否有效控制疏散通道的烟气流动还有待进一步研究,因此本文使用Pyrosim软件建立了楼梯间、前室、走道和房间物理模型,采用FDS数值模拟方法,综合考虑烟气温度、CO浓度、CO浓度和能见度,对火灾时楼梯间烟气流动规律,特别是对楼梯间着火时的烟气控制效果进行了研究。首先,针对楼梯间、走道和房间不同场所火灾,根据调研结果设置设计工况和调研工况两组模拟工况,设计工况为开启楼梯间和前室加压送风系统、开启走道和房间外窗,关闭楼梯间防火门、前室防火门和房间门;调研工况为楼梯间防火门和前室防火门开启,其余同设计工况。对比分析两种工况下楼梯间、走道和房间不同地点发生火灾时楼梯间烟气流动规律。结果显示:走道和房间着火时烟气能得到有效控制,表明现有防排烟措施对于走道和房间着火时的烟气控制效果较好;而楼梯间着火时,楼梯间烟气流动更加迅速,聚集速度更快,烟气温度、CO浓度和CO浓度更高,能见度更低,对人体危害更大。因此,需要进一步研究楼梯间着火时,现有防排烟措施能否有效控制疏散通道中的烟气。针对楼梯间发生火灾,基于现有防排烟措施,探究了楼梯间着火时的烟气控制效果。为更加全面研究楼梯间着火时的烟气控制效果,采用正交设计法,选出8个具有代表性的工况进行模拟,使用极差分析法得到楼梯间、前室、走道和房间烟气最优控制方案,分析最优方案下的烟气控制效果。结果显示:利用现有防排烟措施,即使在最优控制方案下,楼梯间、前室、走道和房间的烟气依旧对人员疏散产生较大影响,因此楼梯间发生火灾时,现有防排烟措施不能有效控制火灾产生的烟气,需要进一步考虑更有效的烟气控制措施。为此,针对楼梯间发生火灾,提出了更有效的烟气控制措施与更安全的人员逃生建议。在楼梯间设置可开启外窗和机械排烟系统,其中机械排烟系统利用原加压送风系统,采用FDS模拟研究自然排烟、机械排烟和混合排烟方式下楼梯间、前室、走道和房间的烟气控制效果。结果显示:楼梯间发生火灾时,整体烟气控制效果上,楼梯间混合排烟>机械排烟>自然排烟;机械排烟和混合排烟能很好控制前室、走道和房间烟气,对楼梯间的烟气控制效果有一定改善作用;自然排烟能很好控制走道和房间烟气,对楼梯间和前室的烟气控制有一定改善作用。因此如果是楼梯间着火,可联锁开启楼梯间机械排烟系统(将楼梯间加压送风系统进行切换),开启楼梯间外窗,其他前室加压送风系统、走道外窗和房间外窗正常开启,关闭楼梯间防火门、前室防火门、房间门。人员待在室内拨打求救电话,等火势得到有效控制后,再通过楼梯疏散。

关键词：高层建筑楼梯间烟气控制数值模拟排烟